帕克太阳探测器距离太阳表面380万英里,将是迄今为止离我们的主星最近的人造物体。
太阳在圣诞节迎来了一个意外的访客:美国宇航局的帕克太阳探测器(Parker Solar Probe),它将以令人不安的方式靠近太阳。这个小探测器正在为本周最接近太阳做准备,届时它将承受高达1800华氏度(982.2摄氏度)的温度。
帕克太阳探测器于2018年8月发射,其任务是触摸太阳,每一次轨道都更接近太阳。12月24日,宇宙飞船将到达距离太阳表面380万英里(610万公里)的地方,成为历史上距离太阳最近的一次。在这样的距离上,这项任务有可能彻底改变我们对太阳的理解,抵挡来自恒星的残酷辐射,收集太阳风起源和演化的数据。
这次近距离接触已经酝酿了很长时间。2021年,该探测器成为第一个飞越太阳日冕或太阳高层大气的任务。帕克太阳探测器在历史性的飞越中戏剧性地穿越了日冕物质抛射(CME),这是太阳高能辐射的爆炸性爆发。2022年9月,该任务重复了这一操作并捕获了数据,以帮助科学家了解太阳的等离子体如何与周围的行星际尘埃相互作用。
截至今年9月,帕克探测器已经近距离接近太阳21次,距离太阳表面约451万英里(726万公里)。去年11月,帕克太阳探测器第七次也是最后一次飞越金星,利用金星的引力将自己推向更靠近太阳的轨道。这次飞越是这次任务的最后一步,这次任务的目的是使探测器最接近我们的主星。
据美国宇航局称,帕克太阳探测器已经是历史上速度最快的人造物体,在最接近太阳的时候,该航天器将以创纪录的43万英里每小时的速度飞过太阳。帕克太阳探测器需要这样的速度来克服太阳的引力。以这样的速度,宇宙飞船可以在一秒钟内从华盛顿特区飞到费城。
宇宙飞船还需要承受来自太阳的极端高温。它的隔热板将达到1800华氏度(982.2摄氏度)的温度,同时将航天器的机体保持在85华氏度(29.4摄氏度)的温度。帕克太阳探测器的隔热罩直径8英尺(2.4米),厚4.5英寸(约115毫米)。该防护罩由夹在两个碳板之间的碳复合泡沫组成,在面向太阳的板上涂有一层白色陶瓷漆,以尽可能多地反射来自恒星的热量。
根据美国宇航局的说法,当它创纪录地接近太阳时,宇宙飞船将追踪恒星表面的能量流,研究日冕的加热,并调查是什么加速了太阳风。
有了这些数据,科学家们希望得到一些关于太阳最持久的谜团的答案。太阳最令人困惑的一个方面是,它的日冕或上层大气的温度大约是其表面温度的200倍。帕克可能解决的其他太阳物理学难题是太阳风的主要驱动因素和高能太阳粒子的来源。来自探测器的数据还可以帮助科学家更好地预测太空天气,这可能会通过美丽的极光和对全球电力基础设施的破坏性浪涌影响地球。
圣诞节前夕的飞越是三次与太阳相同距离的飞行中的第一次,充分利用了航天器的大胆能力。
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